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我們應該有第二次工業革命
 
作者:李家同
社別:九歌
出版日期:2010-08-27
 
定 價:240
優惠價:204
 
 
 
書號: F1075
書系: 九歌文庫
規格: 平裝│208頁│普通級│單色│25開
ISBN: 978-957-444-719-0
EAN: 9789574447190
CIP: 078
語系: 中文
 
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自序:我們必須有第二次工業革命(代序) /李家同

我小的時候,我們常常提到「列強」這個名詞,當時,我們總算廢止了不平等條約,而且成了安全理事會的五強之一。可是,即使是一個小孩子,我也知道我們實在不能算一個強國。最近,我們從不提強國這兩個字,我們強調經濟的重要性,我們是一個島國,當然要談貿易,問題是,我們能不能賣極有價值的產品給別的國家?
最近法國總統到外國訪問的時候,常常簽訂貿易協定,舉例來說,他就任不久,就和中國簽訂了一個備忘錄,中國會向法國購買價值九千億台幣的產品,而這些產品只出於三家大公司,Alcatel,Airbus和Areva。
南韓最近和迦納簽約,替這個國家建造房屋,這個合約價值一百億美元。幾天以後,南韓和阿拉伯聯合大公國又簽訂了一個合約,替他們建造核能電廠,總額四百億美元。這紙合約,來之不易,因為競標者還有日本、美國和法國。南韓是第六個輸出核能電廠的國家。
我們可以看得出來,現在,全世界的國家都在拼工業,因為強國靠炮堅艦利的時代已經過去了,強國之所以強,靠的是他們能夠生產極有高附加價值的工業產品,當年的列強,現在多半仍是強國,但是他們依靠他們的工業實力,使國家富強。前幾天,英國首相訪問印度,想當年,英國靠武力征服印度。這次首相的隨員都是工業界人士,他們此行的目的是要賣六十六架鷹式教練機給印度,總價是十億英鎊。
我們可以看出,強國並不一定是強在軍事上,而是強在產品上。我們必須承認很多國家是可以生產很厲害的產品的。舉例來說,世界上有電視攝影記者不用SONY攝影機嗎?即使不用,也會用Panasonic攝影機。義大利Lamborghini的Revention跑車,價值一百萬歐元,每年只生產二十輛。世界上有人不是用Yamaha的電風琴嗎?不用Yamaha,也會用Roland(日本貨)。很多國家的幣值很高,但他們的產品仍能大量出口,為什麼?他們的產品有高附加價值。何謂強國?能生產極高級產品的國家,就是強國。
重要的半導體儀器設備都有高附加價值。不僅硬體如此,軟體也是如此。一套軟體常可賣到台幣二千萬元,每一儀器用這軟體,又再加台幣五百萬元。
全世界所有富有國家中,沒有一個不是工業發達的國家。例如,世界上最重要的八大經濟強國,加拿大,美國,日本,俄羅斯,英國,義大利,德國和法國,都是工業發達的國家。但如何評估一個國家的工業水準呢?我認為我們不能從會不會製造某種產品來看!也不能從產值來看!最簡單的方法:我們應該問能不能生產有高附加價值的產品?
能夠生產附加價值極高的產品的工廠,先決條件:要能掌握關鍵性技術。所謂關鍵性技術,我們可以從以下幾方面來看:

(1) 能否自行設計產品?
(2) 能否自行製造關鍵性零組件及原料?
(3) 能否自己製造生產時所需要的機器?
(4) 能否自己設計製程?

我們生產過相當好的Cefiro汽車,可是我們只掌握了生產的技術,這輛汽車是外國人設計的,重要的零組件也都是外購的,至於汽車廠裡所用的重要機器,也都來自外國。我們有很多記憶體工廠,雖然我們生產這些記憶體,但我們其實不太會設計這種記憶體,製造過程中所用的精密儀器幾乎全部外購,製程當然也是從外國引進的。我們的確有很多的手機公司,但真正能夠完全掌握手機內部硬體和軟體技術的公司,可說是少之又少。我們是一個製造業發達的國家,但是重要的原料和零組件都未能掌握。我們實在未能掌握住最關鍵性的技術。
因為我們未能掌握關鍵性的技術,我們的工業技術建築在別人的技術之上。這種情況,造成以下的問題:

1. 我們很難自主,即使想修改產品,有時會有志難伸。假設有一位工程師想使他的產品有一種新的性能,但是他的產品內部的硬體都不是自己設計的,他當然無法修改別人設計的硬體,也就無法實現他的理想了。軟體更是如此了,假設我們賣了一個產品給一個客戶,他提出了一個新的要求,這個要求如要實現,必須修改軟體,但是整個軟體是外購的,根本無法修改。
2. 我們很難有高附加價值的產品。就以手機為例,要付給外國廠商多少硬體和軟體的權利金!如何可有高利潤?假如我們根本搞不清楚記憶體的設計原理,我們也就不可能設計有更好功能的記憶體。假如我們不會設計高性能的控制器,我們也就絕對無法設計精密儀器。假如我們未能掌握住很多類比線路的設計技術,我們能設計出高級的電子產品嗎?
為何我們未能掌握關鍵性技術?
(1)我們未能掌握關鍵性技術,是因為我們太注意先進的技術,而忽略了基礎技術的重要性。
大多數國人不了解關鍵性技術仍然建築在基礎科技之上。很多人弄不清楚何謂基本技術,最簡單的例子是設計電機系同學熟知的放大器,放大器無所不存在,手機,收音機,電視機,發射器等等都有放大器,電機系同學在大學三年級時就學過放大器的設計,可是要設計一個性能非常好的放大器,絕非易事。嚴格說來,我國工業界在放大器設計方面,是比不上先進國家的。可是很多電子線路卻又和放大器有關,因此我們可以說,如果我們沒有像放大器設計之基本技術,我們是不可能有關鍵性電機技術的。
我們一直非常重視電機技術,認為電機是高科技,而忽略了機械和化工。但很多工業都脫離不了機械和化工。以半導體工業為例,半導體工廠一定要使用精密機械,而這些機械也都價值連城。我國的半導體工廠必須投下巨資,才能開工。美國很多工廠,在我國半導體工廠開工以前,已賺進了一大筆。全世界八大工業國(G-8)中,沒有一個國家的機械工業落後的。我國工廠中,大型的機械全部來自外國。
半導體工業也脫離不了化工,生物科技建築在化工技術之上。歐美的化工工業都是附加價值極高的工業。製藥工業就是一個好的例子。不僅我們吃的藥幾乎全部進口,我們實驗室裡用的化學藥品也幾乎全部進口。
我們最近高談綠能科技,綠能科技總要牽涉到發電技術,可是發電不是新技術,是存在已久的基礎技術,目前,各大學專門研究電力系統的教授很少了。我們希望能發展精密機械,設計精密機械,一定要懂控制技術。遺憾的是:控制系統又是冷門的基礎技術,過去,很多大學有控制系,現在都沒有了。
電機領域中,最古老而又基礎的學門之一是電磁學,我國各大學的電磁學專家的數目在減少之中,但是只要電子系統牽涉到高頻,設計者就必須懂電磁學,這也是我國未能掌握關鍵性技術的原因。
為何我們忽略基本技術?
● 原因一:國家誤以為只有新科技是高科技,也只有這種科技是耀眼科技。基本科技是過時科技,既不耀眼,也不值得做。其實很多基本技術都是高門檻技術,難度極高,根本就屬於高科技。以放大器為例,雖然放大器已有悠久歷史,歐美仍在推出放大器,而且價格都不便宜。引擎的歷史很久,但造普通的引擎,都非易事。國人一定要知道,發展基本技術,極具挑戰性也,好的基礎科技,絕對是高科技也。

● 原因二:我國工業界公司都不夠大,無法花長時間研究基本技術,只好購買別人的技術。政府也因民意代表的壓力,必須在短期內展現研究結果,而買別人的技術乃是最快得到結果的方法。

● 原因三:基礎科技往往已是歷史悠久的科技,要在這種學門上有突破,相當困難。以化工為例,化工系學生必須讀單元操作,因為任何一位化工工程師,到了工廠以後,都要有這方面的知識。可是要想發表有關單元操作的學術論文,卻又極為困難。由於我國教授升等,必須要有論文發表,很多大學就因此忽略了單元操作這種基礎的學問。

● 原因四:我國技職體系教育的式微:我國過去有非常好的技職院校,台北工專和高雄工專都造就了不少很會動手做的技術人員,他們很懂工程上的實務。可是政府的政策是明顯地在減弱技職體系院校教育的功能。學生愈來愈向一般工學院看齊,工業界所需要的技師愈來愈少。以焊接為例,焊接技術是要在技職院校學的,可是,幾乎所有的工專都已升為科技學院,眾多的科技學院已升格為科技大學,有哪一個大學生肯認真地學焊接呢?大家都不會焊接這類基本工夫,還談什麼基礎工業技術呢?

● 原因五:我國工學院教育太注重理論,以至於學生往往沒有什麼工程理解力(engineering sense),好工程師的必要素養乃是對於工程的實務工作有一定的了解,而不是只對工程科學的理論部分有所了解。
以學英文為例,我們當然應該學好英文的文法,如此我們不會犯錯,但是要寫出像樣的英文,我們必須熟悉英文句子的形式,而不能完全依賴文法,因為英文句子有一些是習慣用法,合乎文法不一定合乎習慣,完全不合乎習慣的英文句子仍然不是正確的英文句子。
寫英文作文寫得好,一定要對英文很有感覺,好的工程師也一定會對工程技術有感覺。舉例來說,好的機械工程師一定會有很多機械工程的常識,如材料加工,常見產品的生產技術等等。化工工程師也必須對各種化學工程中的核心技術相當地熟悉,電機工程師更是如此,他必須對於電機系統設計的各種參數設定有相當的了解。
我國工程教育的嚴重缺點是忽略了實務理解力(Engineering Sense)的重要性,而過分地強調了工程教育的理論部分。這種教育的結果是,我們產生了大批只懂理論,而不懂實務的工學院畢業生。
舉例來說,我國很多工學院學生都學過自動控制的課程,但是絕大多數同學只知道自動控制的理論部分,也就是所謂的Laplace Transform,遺憾的是,這些學生雖然學會了Laplace Transform,卻仍然不會控制任何系統,即使最簡單的系統,大多數同學都不知從何著手。再以通訊系統為例,通訊系統有不少的理論基礎,同學們常常在大學裡學會了不少這種理論,但是極少同學知道如何設計線路來實現這些理論。

● 原因六:我國的工學院教育和科學之間的關係仍嫌不夠,以電機為例,很多電路只有談到輸入和輸出,實做時,學生應該會發現真正線路的表現和書本上談的相差甚遠,如果學生對於線路裡零組件的物理性質知道得一清二楚,對線路的表現就比較可以預期。我國電機工程師有時在設計線路上無法突破,往往是由於我們的電機工程師在科學上的基礎不夠好。這種現象,當然不限於電機,機械,化工,材料等等學門,都有這種問題。

(2)我們未能掌握關鍵性技術,是因為我們未能精益求精。我們是新益求新,其實是見異思遷。

我們國家的研究單位經常會開始做一種研究,可是過一陣子,我們可憐的工程師會接到政府某某單位的指令,要他去做另一個研究,這個研究一定是當時新而紅的研究題目。很多政府官員誤以為一個人在一個研究計畫上做很久是一件愚蠢的事,聰明的人應該知道外界的風向,也永遠做目前最流行的研究。
現在我們手機內部都用CPU,而這顆CPU幾乎全部都用了ARM公司所生產的CPU。當ARM公司開始做這類研究的時候,我們也開始做同型的CPU,可是我們毫無精益求精的觀念,我們終止了CPU的開發計畫。如果我們不放棄,現在全世界恐怕會有百分之七十的手機都在用我們的CPU。
我們曾經做過控制器的研究,控制器有普通級的,也有非常高級的,非常可惜,我們沒有做到最高級的就停止了,以至於我們所能做的控制器無法和先進國家的控制器競爭。至於為什麼停止當時控制器的研究,還不是因為見異思遷,沒有追求卓越的想法。
這一類的事件相當之多,不勝枚舉,像DRAM我們可以說都試做過很多產品,但都沒有做到最好,幾乎可以說我們等於沒有做。Yamaha的電子琴並不是Yamaha發明的,一開始,在美國,電子琴僅僅是一個玩具,但Yamaha公司精益求精的努力,使這個電子琴成為有高門檻技術的產品,附加價值也極高。
我們又要問,為什麼我們如此地見異思遷,如此地只求新益求新,而不求精益求精?

● 原因一:我們常常全力以赴地追隨外國時髦科技,如:奈米科技。最近,我們又在忙著發展雲端技術,只要外國有一個新點子,我們的官員就會驚為天人,將這個新技術列為國家的重點科技。在我的一生中,國家不知推出多少所謂的重點科技,全國上下因為要爭取到國家的補助,只好逐水草而居。很多教授做了某一種研究,沒做多久就轉換跑道,政府的研究單位也是如此,這種追時髦的文化害死了人,也使我們的工業技術不太可能非常卓越。

● 原因二:我們經常沒有信心,成天強調自己很難和先進國家競爭,理由一大堆,專利一定是其中之一,我們好像一定無法避開專利,這種情節使得我們不敢從事相當高級產品的開發。

● 原因三:國人缺乏野心,多半不敢想做非常難的研究。比方說,我們不太會想做任何優於SONY公司的產品,總覺得這是不太可能的事,我們有時也不敢想像自己能做非常精密的儀器,總覺得如果我們能夠和先進國家的廠商合作,替他們代工,已經是極為光榮的事。嚴重的是,韓國人是相當有野心的,他們一心一意就是要打敗日本的工業界,雖然現在還未完全成功,但已經有令我們羨慕的成績,在全世界,南韓的三星公司已經是一個大家矚目的公司,它的一舉一動,以及它的產品也都是世界媒體所報導的對象。

● 原因四:我們缺乏耐心,我們國家有一個優點,那就是我們常常能夠抓到一個新技術,而且將它變成一種特別的利基技術,因此可以有立即的利潤。可是如果我們要發展一個很難的技術,就不可能在短時間內完成,而必須下苦功,因為我們是民主國家,改朝換代乃是經常發生的事,政府當然不能讓科技人員花很長的時間來使得技術非常精良,他們都希望我們的研究人員能夠在極短的時間之內做出一些成績來,其結果是沒有一個計畫是根據所謂「十年磨一劍」的想法,再加上我國的公司不夠大,也比較無法以長時間發展某一種技術。

任何一個國家,如果沒有警覺心,而自我感覺良好,這個國家其實是一定走下坡的。我們正處於一個競爭非常激烈的時代,中國大陸已經有自己發展的高速鐵路技術,南韓在很多方面也已超越了我們,令我擔心的是,我們並沒有常常提醒自己技不如人。我們雖然在半導體工業上表現不弱,但比起先進國家來說,我們仍然落後很多。舉例來說,有一家美國半導體公司有一萬三千種產品。芬蘭人口只有我們的四分之一,但Nokia不僅會做手機,也會做基地台內的儀器,甚至也會做微波發收機。芬蘭也是替Queen Mary Ⅱ郵輪製造引擎的國家。世界上最大的郵輪Oasis of the Ocean也是現在在芬蘭造的。挪威是個小國,但是有非常好的上網軟體Opera。荷蘭也是小國,但有ASML,世界上第三大半導體供應商。
一個國家有很好的工業,政府是否有扮演重要的角色?日本戰敗後,為何又征服了全世界?據說當時的天皇召開了一個御前會議,會中有人建議日本一切照常,仍要想征服全世界,但不用武力,而要靠優越的工業技術。這僅僅是傳說,並非正史的記載,但是日本的汽車,重機械,精密機械,特用化學品,電子產品等等,的確都銷售到了全世界。
俄羅斯過去都不向外國購買武器的,但是最近,俄國要向法國購買兩艘軍艦,普丁總理親自到巴黎去和法國總統談判,談判的關鍵是法國肯不肯將一些最先進的技術移轉給俄國,前幾天,法國總統信誓旦旦地說法國一定會賣這兩艘軍艦,但又承認,對於是否肯將那些最先進的技術移轉給俄國,仍在談判之中。
二次世界大戰結束的時候,法國絕對是個弱國,法國人將戴高樂請了出來,他除了結束了阿爾吉尼亞及越南的戰爭以外,還做了一個非常特別的舉動:將法國軍隊獨立於北大西洋公約組織的軍隊以外。理由是他不要讓法國軍隊受美國將軍的指揮。不僅如此,他還決心發展自己的航空母艦、原子彈、核子潛水艇、長程飛彈等等。他還聲明法國一定要有獨立的通訊系統。法國之所以成為了世界上的工業大國,戴高樂有很大的貢獻。
我國過去是一農業國家,我們現在能輸出半導體產品和工具機,這只有三十年的歷史。三十年前,我們只可以算是一個農業國家,無論從哪一方面來看,我們都落後於先進國家甚遠,我總記得,我在民國六十四年從美國返國的時候,連延長線都不容易買到,全清華沒有幾位教授有汽車代步,其實機車也極少,我家就沒有私有的電話,而是用清大提供的分機。至於電腦,當時的台灣和美國完全沒得比。
可是我們在孫運璿和李國鼎他們的努力之下,變成了一個工業國家。他們引進半導體技術,倡導自動化,也引進電腦科技。可以說,他們發動了我國的第一次工業革命。在這段時間,我們的國民所得從美金九百元,十年之內,昇到八千元。我們必須感謝孫運璿和李國鼎的遠見(企圖心或野心)。
回想起來,半導體技術,自動化和電腦科技,都是工業的基礎。當政府引進半導體製造技術的時候,也發展了積體電路的設計技術,在美國每次推出新的CPU時,我們可以在很短的時間內推出這顆新CPU的周邊積體電路,這種能力使我們能夠迅速地製造出新的個人電腦。

我們如果要知道孫運璿和李國鼎對國家的貢獻,不妨想想看,如果我們當時沒有引進半導體技術,我們國家會不會有現在的工業?絕對沒有,半導體技術是一種非常基本的技術,世界上沒有一個工業國家不懂半導體技術的。如果我們沒有孫運璿和李國鼎,我們恐怕仍然是個農業國家。

孫運璿和李國鼎發動了第一次工業革命,充分顯現了他們對台灣的信心,也充分顯現了他們的野心。在引進半導體技術的時候,很多人懷疑這件事的可行性,畢竟當時我們對這種先進技術幾乎一無所知,幸好當時的大老對我們有信心。他們也是有野心的人,他們不甘心永遠比不上先進國家。

時至今日,我們應該有第二次工業革命了。我們的目標很簡單:大幅度地提高我國的工業技術水準。雖然我們要往高處看,我們仍要從基本面著手,而且要使各級學校都被動員起來。我希望第二次工業工業革命有以下四個要點:

(1) 作極有挑戰性的研究發展計畫

政府不該聽由工業界提出研究計畫,而應站在制高點上,對國家的工業技術有所通盤的了解,如此方可展現政府的野心。然後提出幾個極具挑戰性的產品開發計畫。例:微波收發射器、非常精密的儀器、較難的軟體。這些工業產品,在先進國家,也許早就存在,但對我們而言,卻是極具挑戰性的。舉例來說,我國很多大學的電機系都在用示波器,我國也能生產一些示波器,但都屬於低頻的,因此我們不妨可以試做高頻示波器。我們也可以考慮設計一架非常精密的工具機,我們已能生產相當不錯的工具機,但是世界上一直有性能極高的工具機,我們應該往這個方向去努力。再談軟體,在外國,有些在工業上用的軟體,價格高達幾千萬台幣,這是我們所做不到的。對我們而言,這種極為昂貴的軟體,是我們該努力的目標。

(2) 但必須從基本做起,不能依賴外來技術

我一再強調我們必須做極有挑戰性的產品,但我們這次不能抄近路,到外國去買一些技術,然後再利用這個買來的技術製造出看起來不錯的產品。這一次,我們必須建立自己的關鍵性技術。而要建立關鍵性技術,又必須往下扎根,從基本技術做起。
以高頻示波器為例,要做出這種高頻產品,工程師必須懂得電磁學,也必須精於類比線路設計,這些都屬於基本工夫。以通訊產品為例,我們過去不知道有多少次國家型的計畫,但是都沒有注意到通訊系統內部的積體電路是不是自製的,這一次,我們必須從最底層做起,務必要做到通訊系統內部所需要的積體電路能夠自製。以軟體為例,如果我們要發展一個三度空間的繪圖軟體,我們就必須先能發展一個平面繪圖系統,而要做到這點,我們不僅要很懂電腦科技,還要很懂數學。如果我們要有一個高性能的工具機,這架機器必須要有很高級的控制系統,因此我們又必須在基本控制技術上打好基礎,絕不能僅僅是買一個外國的控制器來應付需要。

(3) 一定要有耐心,不能要求速成

因為我們的目標是要發展難度很高的產品,這個目標當然不可能在短期內完成,因此這次我們一定要有耐心。比起我們,南韓有耐心得多了,他們在CDMA技術上所花的時間,總有十年之久,他們在記憶體上的研究時間也非常之長,中國大陸現在有高速鐵路的技術,很少人知道他們在鐵道運輸的研究上,早就開始了,只是到最近才看出這長期耕耘的結果。
所謂有耐心,也意謂著我們不可見異思遷,中途而廢。過去我們不知道開始做過多少次新產品的研究,但往往都沒有做到很完美的地步,就放棄了。我們有這種現象,常常是因為我們的政府需要向老百姓交出成績,而且又有一種以做嶄新研究為榮的錯誤觀念。這次的工業革命,必須徹底地改掉這種想法,而要有「持之有恆」的觀念。

(4) 各級學校都要被動員起來

要完成一個工業革命,我們必須有很多優秀的工程師和技術員,對於這一點,教育界是可以有貢獻的。我建議教育部在這次工業革命中採取以下的行動:

A. 教育部可以鼓勵工學院多讀基礎科學,如物理,化學,數學等等,因為任何工程技術都建立在這些基礎科學上,如果電子線路設計工程師對於電晶體物理非常了解,一定可以在設計線路上得心應手。
B. 教育部可以鼓勵各級學校多多動手做,如果學生不會動手做,他們會對工程毫無感覺,而只能依靠一些來自書本的知識。
C. 教育部可以鼓勵教授們多多做些原理性的研究。舉例來說,教授可以帶領學生共同研究電子束是如何製造出來的,也可以帶學生研究非常精確的控制系統的原理,更不妨研究平面繪圖的演算法。

我很感激九歌出版社將我在工業技術上的文章集結成這本書,希望我們從此能夠進入一個新的紀元,在這個新的紀元裡,我們國家有大批有學問而又有經驗的工程師,這批工程師將是我們的實力。我們要有信心,知道我們一定可以達成第二次工業革命的目標,也就是大幅度地提高我們的工業水準,從此我們就是真正的強國了。但是,我們必須要腳踏實地的從基本做起。
看過畢卡索的畫,也許大家會說這種奇怪的畫,我也會畫,其實畢卡索的基本工夫是非常好的。看過他年輕時的畫作,可以看出來,他的基本功是很好的。如果畢卡索沒有這種工夫,大概他就不可能有後來的成就了。
我們當然會羨慕先進國家的技術,他們可以放人造衛星,他們會製造精密的半導體設備,他們也會製造昂貴的跑車,不要忘了,這一切都歸功於他們的基本科技,我們也不要忘了,有創意當然是好事,可是如果僅有創意而沒有基本工夫,創意一定會淪為空想。
這就像運動員沒有好的體格,又如何能在運動場上獲得勝利?再以年輕人喜歡的「Street dance」(街舞)為例,我們這邊年輕人的技巧沒問題,但跳起來沒有歐美好看,原因就在基本的體格有差。
最後,我以聖經上的「划至深處」來和大家共勉,也就是說我們大家從此要做難的研究,不到卓越心不死。

 
 
 
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